Een groep Europese wetenschappers wil met de ontwikkeling van robots in de vorm van plantenzaadjes meer te weten komen over hoe de klimaatverandering zich voltrekt en hoe het milieu beter kan worden beschermd. Het gaat hier om zogenaamde ‘soft robots’. Deze zijn gebouwd van materialen die ook in levende organismen te vinden zijn.
Wetenschappers van het INM – Leibniz-Institut für Neue Materialien in Saarbrücken werken in dit EU-project “I-Seed” samen met vier andere Europese instellingen. De leiding van het project is in handen van het gerenommeerde Istituto Italiano di Tecnologia (IIT) in Genua.
De intelligente robots bootsen het gedrag van plantenzaden na. Deze “I-Seed robots” monitoren bodem- en klimaatparameters, zoals verontreinigende stoffen, vocht- en CO2-gehalte, temperatuur en waterkwaliteit.
Biologisch afbreekbare materialen
Om zich voort te kunnen planten is het voor planten van essentieel belang is dat hun zaden zo goed mogelijk in de grond terechtkomen. Daarvoor hebben zij in de loop van de evolutie diverse technieken ontwikkeld. De wetenschappers laten zich inspireren door plantenzaden die hun bestemming bereiken door rond te zweven of zich in de grond te boren. Bijvoorbeeld zoals zaden van de esdoorn of de reigersbek.
Het materiaal waarvan de robots worden gemaakt moet biologisch afbreekbaar zijn, zodat zij het milieu niet vervuilen. “Het begrijpen, monitoren, herstellen en behouden van het evenwicht van natuurlijke ecosystemen is noodzakelijk om de biodiversiteit in stand te houden,” legt Barbara Mazzolai uit. Zij is coördinator van het I-Seed project en associate director robotica aan het IIT. “Hoofddoel van het project is de ontwikkeling is van twee robots met verschillende kenmerken: I-Seed ERO en I-Seed SAM.
Fluoriserende robotzaden
I-Seed ERO is ontworpen om zich als een kurkentrekker in de grond te boren. I-Seed SAM is gebouwd als een zwevend zaadje, dat op een gegeven moment op een plek neerdwarrelt. Een drone houdt de beide robots met speciaal hiervoor ontworpen software in de gaten. Om dit te vergemakkelijken zijn ERO en SAM fluorescerend. De drones kunnen zo de zaden op grotere afstanden al lokaliseren. Dat doen ze met met behulp van een lidarsysteem voor optische afstandsmeting. Het is ook de bedoeling dat I-Seed robots worden gebruikt in gebieden waar momenteel geen milieubewaking is.
De nodige fluorescente markers en sensormaterialen, die in de I-Seed robots worden geïntegreerd, worden door het INM – Leibniz-Institut geleverd. De fluorescentie-eigenschappen van de op maat gemaakte deeltjes en moleculen veranderen al naar gelang de omgevingsomstandigheden. I-Seed is in januari 2021 van start gegaan en heeft financiering van vier miljoen euro gekregen uit het FET Proactive-programma van de Europese Unie. Het project duurt vier jaar.
Foto: Drones monitoren fluorescerende I-seed robots met laser technologie.© Istituto Italiano di Tecnologia
Ook interessant:
Milieuschade in bossen ontdekken met drones en sensoren
